Terminologia Unità Geocronologiche "Corrispondenza empirica" in Anni. centinaia di milioni di anni decine di milioni di anni

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1 ARTICOLAZIONE DEII CONTENUTII - Il tempo geologico, il tempo storico e il tempo umano - Le unità geocronologiche: Supereone, Eoni, Ere, Periodi, Epoche, Età, Tempi. - Avvenimenti paleobiologici: evoluzione della vita animale e vegetale, le estinzioni di massa, l ominazione. - Avvenimenti paleogeologici: orogenesi, deriva dei continenti, le glaciazioni PREREQUISITI I nozioni fondamentali di chimica; gli ambienti di sedimentazione; elementi di tettonica; concetto di evoluzione. OBIETTIVI I 1. Indicare le unità geocronologiche in cui è distinta la storia della Terra. 2. Ricostruire la successione degli eoni, delle ere geologiche e dei periodi che la costituiscono. 3. Distinguere le caratteristiche e i metodi delle datazioni relativa ed assoluta. 4. Definire e spiegare l importanza dei fossili nello studio della storia terrestre; 5. Illustrare il significato di fossile guida. 6. Riconoscere i principali fossili guida delle ere geologiche. 7. Riferire le tappe dell evoluzione della vita sul pianeta terra. 8. Descrivere nelle linee essenziali i principali paleoavvenimenti (geologici e biologici) di ogni era. 9. Lumeggiare le tappe dell evoluzione dell uomo. 10. Evidenziare la differenza tra tempo geologico, storico e umano (biologico). Terminologia Unità Geocronologiche "Corrispondenza empirica" in Anni Eone Era Periodo Epoca Età miliardi di anni centinaia di milioni di anni decine di milioni di anni milioni di anni migliaia di anni L'unità di tempo più ampia definita è il supereone (precambriano), costituito da Eoni. Gli eoni sono divisi in ere, che sono poi rispettivamente suddivise in periodi, epoche ed età. L'eone è un'unità geocronologica utilizzata in geologia. È la categoria di rango superiore tra le suddivisioni della scala dei tempi geologici; la categoria di rango immediatamente inferiore è l'era. Il limite tra un eone e il successivo viene posto in corrispondenza di un cambiamento fondamentale nella storia degli organismi viventi. Gli eoni nella storia della Terra sono quattro (dal più recente al più antico): Fanerozoico (iniziato 545 milioni di anni fa) Proterozoico (tra 2500 e 545 milioni di anni fa) Archeano o Criptozoico (tra 3800 e 2500 milioni di anni fa) Adeano o Azoico (prima di 3800 milioni di anni fa)

2 Solo l'eone Adeano, formalizzato solo recentemente nella scala dei tempi geologici, non è suddiviso in ere (essendo le rocce di età adeana così scarse sulla crosta terrestre, non ha senso suddividerle ulteriormente). Inoltre, prima della sua formalizzazione si era soliti utilizzare il termine Precambriano per definire collettivamente gli eoni precedenti al Fanerozoico (il cui primo periodo è appunto il Cambriano). 1) ADEANO 2)ARCHEANO CRIPTOZOICO 3) PROTEROZOICO 4. ERA AZOICA adeano huroniano (Proterozoico + ediacariano)

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5 EONE Fanerozoico = della vita visibile Proterozoico Archeano Adeano ERA CENOZOICO O TERZIARIO MESOZOICO O SECONDARIO PALEOZOICO O PRIMARIO PERIODO Quaternario Neogene Paleogene Carbonifer o EPOCA Olocene anni fa Pleistocene 2 milioni di anni fa Pliocene 5,3 m.a. Miocene 23,7 Oligocene 36,6 Eocene 57,8 Paleocene 66,4 Cretaceo 144 Giurassico 208 Triassico Permiano Pennsylvaniano 320 Mississipiano 360 Devoniano Siluriano Ordoviciano Cambriano ediacariano Precambriano superiore 2500 M.a. Precambriano medio (HURONIANO) 3800 M.a. Precambriano inferiore 4750 milioni di anni ETÁ Età dei mammiferi Età dei rettili Età degli anfibi Età dei pesci Età degli invertebrati marini FORME DI VITA Diffusione dell uomo moderno Estinzione di molti grandi mammiferi e uccelli Homo erectus Grossi carnivori I più antichi resti fossili Cetacei e scimmie Grandi mammiferi erbivori Primati Comparsa delle piante a fiore Primi cavalli e cammelli, uccelli giganti Formazioni delle praterie Primi primati Estinzione dinosauri e di molte altre specie. 65 M.a. Quinta estinzione di massa Comparsa dei mammiferi placentati Pianta a fiore primitive, rettili volanti Quarta estinzione di massa Uccelli e mammiferi primitivi Primi dinosauri Formazione dei depositi di carbone Abbondanza di squali Varietà di insetti Primi rettili Primi anfibi Prime foreste sempreverdi Prime piante terrestri Invertebrati dominanti Pesci primitivi Diversificazione di organismi pluricellulari Primi organismi con guscio FOSSILI MOLECOLARI PRIMI ORGANISMI UNICELLULARI BATTERI ed ALGHE PRIMITIVE ORIGINE DELLA VITA: pregeologico PRINCIPALI EVENTI biologici e geologici Glaciazioni: DONAÜ GUNZ MINDEL RISS WURM Periodo glaciale con intervalli miti Sommersione di ampia parte dell Italia Apertura del Mediterraneo Chiusura del Mediterraneo Apertura del Mar Rosso Orogenesi alpino-himalayana Inizio formazione delle calotte glaciali polari Collisione dell India con l Eurasia Eruzione dei basalti del Deccan. GLACIAZIONE Massima espansione dei mari Inizio fatturazione del supercontinente Pangea Apertura dell Oceano Atlantico Formazione del supercontinente Pangea TERZA ESTINZIONE DI MASSA Continenti dell emisfero meridionale interessati da estese glaciazioni OROGENESI ERCINICA Climi caldi con piccole variazioni stagionali Seconda estinzione di massa Orogenesi Caledoniana. GLACIAZIONE Inizio orogenesi nell America nord-orientale PRIMA ESTINZIONE DI MASSA Formazione del più antico supercontinente (1,5 miliardi di anni fa) I più antichi depositi di rocce carbonifere e di minerali di ferro (OROGENESI HURONIANA) Le più antiche rocce sedimentarie Accumulo di ossigeno libero nell atmosfera La Terra inizia a raffreddarsi Le rocce più antiche conosciute (3,96 miliardi di anni fa) Vulcanesimo intenso Formazione della crosta terrestre

6 LLA STTORI IA DELLLLA TTERRA EON o EONI Supereone CRIPTOZOICO EONI ADEANO PROTEROZOICO Eone FANEROZOICO ARCHEANO 3 Ere PALEOZOICA MESOZOICA CENOZOICA 3quaternario Periodi 1CAMBRIANO 1TRIASSICO GLACIAZIONE Pleistocene (5 brevi glaciazioni) 2ORDOVICIANO (ESTINZIONE) (GLACIAZIONE) GLACIAZIONE PALEOCENE Olocene (estinzione) 3SILURIANO 2GIURASSICO EOCENE 1paleogene 4DEVONIANO (ESTINZIONE) 3CRETACEO (ESTINZIONE) OLIGOCENE 5CARBONIFERO MIOCENE 2neogene 6PERMIANO (estinzione e glaciazione) PLIOCENE

7 ADEANO 4,6 3,8 mdaf Atmosfera senza O 2: riducente LA STORIA DELLA TERRA Tempo geologico: si misura in miliardi e milioni di anni. È il lungo tempo impiegato dalla Terra per raggiungere l aspetto attuale ed ospitare la vita fino alla comparsa dell uomo. Il tempo storico: si misura in anni, secoli, millenni. L evoluzione umana fino al presente si svolge nel tempo storico. Il tempo Umano: riguarda la durata della vita umana. LA GEOLOGIA STORICA serve a stabilire la successione degli avvenimenti orogenetici, paleogeografici, paleobiologici, paleobotanici, paleoecologici, paleoclimatici e come, quindi, si sono svolti i principali paleoavvenimenti: GEOLOGICI: orogenesi, glaciazioni, deriva dei continenti; BIOLOGICI: comparsa della vita, conquista della terraferma, processo di ominazione, estinzioni di massa. La ricostruzione della storia terrestre si basa su due grandi teorie: L evoluzione proposta da Darwin nel 1859, riguarda gli esseri viventi. Essa afferma che gli attuali esseri viventi discendono da viventi diversi e più semplici. Possiamo, perciò, impiegare la storia dei viventi, documentata dai fossili, per ricostruire la storia della Terra. La seconda teoria, quella dell attualismo di Lyell (1832) riguarda gli eventi geologici. Essa afferma che sulla terra hanno agito sempre gli stessi fenomeni endogeni ed esogeni che agiscono attualmente. In geologia bisogna rifuggire da ogni catastrofismo. Gli avvenimenti furono e sono lenti. Questo modo di pensare è chiamato anche teoria dell attualismo, cardine della geologia moderna. Infatti, solo terremoti e vulcani rappresentano il lato catastrofico del secolare lavorio cui è soggetta la crosta terrestre.

8 Durante la sua lunga storia, la Terra ha conosciuto profondi cambiamenti fisici e biologici (climatici, geologici e biologici). GLI INDIZI PER DARE UN ETA ALLA TERRA SONO: Meteoriti Cratoni (scudi, piattaforme) Morfologia del rilievo Attività sismica e vulcanica Cronologia relativa: metodi indiretti [criterio litologico, paleontologico, stratigrafico (principio della orizzontalità iniziale, della sovrapposizione stratigrafica, di correlazione temporale); metodo del fluoro e dei pollini fossili]; Cronologia assoluta: metodo diretti delle varve, della dendrocronologia e della radioattività. Fossili molecolari: tracce di attività biochimica di organismi vissuti circa 3,5 mdaf; Fossili (resti, escrementi, tracce varie, come cunicoli, rifugi, piste). Usando sia la datazione relativa sia assoluta, la storia della terra è stata suddivisa in due principali intervalli: 1. IL PRECAMBRIANO O CRIPTOZOICO O ARCHEOZOICO che comprende tre EONI; 2. IL FENEROZOICO che costituisce un EONE. La storia della terra è stata suddivisa in grandi intervalli, chiamati EONI che racchiudono intervalli di miliardi di anni. Ogni eone è stato suddiviso in ERE, che comprendono intervalli di milioni di anni; queste a loro volta in PERIODI, quest ultimi in EPOCHE, le epoche in ETÁ e le età in TEMPI. I limiti tra queste unità temporali sono stati stabiliti in base ad importanti avvenimenti biologici e geologici. La durata di ciascuna era è sempre superiore a quella di tutte le ere successive messe insieme. Il Precambriano è un grande contenitore temporale, l intervallo più ampio con 4 miliardi di anni (i 9/10 della storia della Terra) ed è stato diviso in tre eoni: 1. ADEANO (4,7 3,8 miliardi d anni fa); 2. ARCHEANO o laurenziano (3,8 2,5 miliardi d anni fa); 3. PROTEROZOICO (2,5 0,6 ). 1) EONE ADEANO: deriva da Ade = regno dei morti, per significare la presenza di fenomeni molto violenti, atmosfera primordiale, riducente, cioè senza ossigeno, terra primitiva, fase pregeologica per la Terra, crosta in formazione, radiazioni UV, violenta attività vulcanica e sismica, nessuna forma di vita (era AZOICA periodo Adeano). Evoluzione geologica del pianeta. 2) EONE ARCHEANO: antico. Nascita della vita a seguito della comparsa delle prime molecole organiche o prebiotiche (evoluzione chimica); dura 1,3 miliardi d anni; prime tracce d ossigeno nell atmosfera. Comprende l era archeozoica e il periodo Archeano (precambriano o archeozoico inferiore). Una glaciazione circa 2,7 miliardi di anni fa. 3) EONE PROTEROZOICO: della prima vita, organismo anteriore. Comprende ancora l era archeozoica o arcaica e i periodi dell huroniano o algonchiano (archeozoico o precambriano medio) e dell ediacariano (archeozoico o precambriano superiore). Orogenesi huroniana, laurenziana e algonchiana, con formazione delle più antiche terre (attuali scudi). L atmosfera ha una composizione simile all attuale, con notevole incremento della diversità biologica (evoluzione biologica che dura tuttora). Organismi procarioti ed eucarioti unicellulari, organismi pluricellulari (anellidi, briozoi, celenterati: fauna di Ediacara). Formazione di Fig Tree (sud Africa): Stromatoliti = concrezioni calcaree sferoidali di alghe azzurre, procariote, 3 miliardi di anni fa. Archeozoico inferiore. Rocce metamorfiche prevalenti; vulcanesimo intenso. Formazione di Guntini: batteri e alghe azzurre, circa 2 miliardi di anni. Archeozoico medio.

9 Formazione di Bitter Spring: batteri e alghe azzurre, verdi, forse funghi. Archeozoico superiore, 1,5 miliardi di anni. 2,7 miliardi anni fa 950 milioni di anni fa; Glaciazioni: 770 milioni di anni fa; 615 milioni di anni fa. Stromatoliti di Fig Tree (sud Africa), fossili risalenti a circa 3 miliardi di anni fa. Si tratta di concrezioni calcaree prodotte da alghe azzurre, simili a quelle che si possono osservare in Australia oggi (nella foto). Durante il Precambriano si sono formate le prime molecole organiche (amminoacidi) accumulate nelle acque dei primi mari. Da queste molecole si sarebbero formate macromolecole, che aggregandosi avrebbero dato origine ai coacervati, strutture stabili in grado di dividersi, una volta raggiunte dimensioni troppo grosse. Nei coacervati si sarebbero innescate reazioni e la comparsa di enzimi avrebbe consentito l attivazione del metabolismo. Inizialmente doveva trattarsi di metabolismo eterotrofo ed anaerobico per l assenza di ossigeno. Con la comparsa della fotosintesi iniziò il metabolismo autotrofo, facendo accumulare ossigeno nell atmosfera, con conseguente formazione dell ozono. L ossigeno ha permesso il passaggio ad un metabolismo aerobico. Nell atmosfera si accumula ossigeno come sostanza di rifiuto, risultando tossico per molti organismi presenti nell oceano primordiale. La vita rischiava l autoavvelenamento, ma si svilupparono sistemi di difesa. L atmosfera diventa ossidante. L ossigeno creò uno strato di ozono che filtrò i raggi UV e consentì la conquista della terraferma. Inoltre, il passaggio alla pluricellularità ha prodotto maggiore efficienza e specializzazione, con incremento della mole, importante fattore di successo nella competizione. LA FAUNA DI EDIACARA (Australia meridionale) I fossili più antichi di organismi pluricellulari furono scoperti in rocce di milioni di anni, nelle colline di Ediacara, nell Australia meridionale, e sono conosciuti come FAUNA di EDIACARA : anellidi, molluschi, brachiopodi, meduse: è il preludio della fase fanerozoico, cioè della vita manifesta, che si avvia a conquistare l intera superficie terrestre. Era composta di animali dal corpo molle, che vivevano nelle tiepide acque marine primordiali, privi di ogni struttura di difesa, perché non esistevano ancora animali predatori. Essa rappresenta un salto enorme di complessità rispetto ai primi eucarioti unicellulari di 800 milioni di anni prima: celenterati, anellidi, artropodi primitivi. Gli animali di Ediacara sono di tre tipi principali: 1. ANIMALI a forma di disco, simili alle meduse; 2. ANIMALI a forma di penna o piuma, simili agli antozoi; 3. ANIMALI a forma di vermi. Caratteristica condivisa da tutti gli animali di Ediacara è la loro forma piatta che consente più efficaci scambi con l ambiente. Avendo un ampia superficie per il nutrimento, la respirazione e la escrezione, gli animali di Ediacara potevano essere in grado di crescere e svilupparsi enormemente, fino a 1 metro. La forma piatta presentava anche alcuni problemi: non consentiva di sopportare l impatto delle onde senza danni. Questo fatto potrebbe aver contribuito al successo di forme animali con il corpo meno appiattito, più tondeggiante e ramificato. Gli animali di Ediacara si svilupparono alla fine del proterozoico e nel successivo fanerozoico.

10 LA FAUNA DI EDIACARA L eone Fanerozoico (della vita manifesta, evoluta) comprende le seguenti ere: 1) PALEOZOICA: (palaiòs-antico e zo(i)on-animali), fu l era degli animali antichi. Inizia 530 milioni di anni fa ed ebbe una lunghissima durata: oltre 300 milioni di anni. Durante quest era la vita animale e vegetale subì un notevole sviluppo. Tra gli animali troviamo gli invertebrati marini, protetti da scheletri esterni: Spugne, Molluschi con conchiglia, i Crostacei, artropodi tra i quali i caratteristici Trilobiti (fossili guida di quest era), prime forme di Pesci e, alla fine di quest era, gli Anfibi ed i Rettili. Le piante, rappresentate da Briofite (Muschi) e Crittogame gigantesche, ebbero uno sviluppo davvero imponente e l accumulo di queste felci arborescenti, simili a quelle che attualmente si trovano nelle zone equatoriali, dette origine ai depositi di carbone, specialmente in uno dei periodi di quest era: il Carbonifero. Viene definita anche l era degli invertebrati. Quindi, prime piante terrestri (muschi) e primi animali terrestri (insetti, ragni, anfibi e primi rettili). Compaiono le prime gimnosperme. All inizio esistevano 5 masse continentali: 1. la maggiore era GONDWANA = Sudamerica + Africa + Penisola indiana + Australia + Antartide; 2. il blocco nordamericano (LAURENZIA); 3. il blocco europeo (BALTICA); 4. Siberia 5. Cina. Durante il SILURIANO si verificò l unione dei blocchi siberiano e cinese (ASIA), si formò il LAURUSSIA (= Nord America + Europa) con tre masse continentali presenti: ASIA LAURUSSIA GONDWANA. Durante il Carbonifero, il Laurussia e il Gondwana entrarono in collisione unendosi. Nel Permiano il blocco asiatico venne a fondersi con gli altri, dando luogo all unico supercontinente PANGEA. Durante l era ci furono le orogenesi Caledoniana (circa 400 ma, Siluriano) ed Ercinicaappalachiana (Carbonifero). Es. monti Urali, Appalachi. Durante l era ci furono estinzioni di massa: fine cambriano,fine ordoviciano, nel devoniano e nel permiano. Il binomio Cambriano Ordoviciano = età degli invertebrati marini. Il binomio Siluriano Devoniano = età dei pesci. Il binomio Carbonifero Permiano = età degli anfibi.

11 Fossili guida dell era sono i TRILOBITI, artropodi intermedi tra gli insetti e i crostacei marini, con il corpo suddiviso in tre lobi nel senso della lunghezza e muniti di numerose zampe. Scomparvero nel Permiano. Da citare anche i GRAPTOLITI, animali coloniali. I periodi di quest era sono: 1 ) CAMBRIANO (530 M.a.): i mari ebbero una notevole estensione e si avviarono importanti sollevamenti di catene montuose con intensa attività vulcanica e formazione di masse intrusive ed effusive. Inoltre ci fu la comparsa e l ampia diffusione di animali marini con scheletro esterno (molluschi, crostacei, artropodi, poriferi) e la composizione percentuale dell atmosfera cambiò, infatti si formò uno strato di ozono che rese possibile la vita anche nelle acque meno profonde, e poi sulla terraferma. Gli organismi maggiormente presenti nelle acque del Cambriano furono le alghe, i brachiopodi bivalvi, i gasteropodi con scheletri fosfatici, i trilobiti e i graptoliti, piccoli organismi coloniali abbastanza evoluti. Durante questo periodo ci fu un esplosione di biodiversità a causa della comparsa della riproduzione sessuale, fonte di variabilità genetica nella specie. Estinzione di massa fine periodo. 2 ) ORDOVICIANO (500 M.a.): è caratterizzato dal ritiro dei vasti mari formatisi in precedenza, che lasciarono al loro posto aree continentali. È importante ricordare che a metà periodo l avanzata degli oceani riprese, e quindi sui continenti si accumularono estesi sedimenti marini. Si ebbe la comparsa dei Briozoi, dei Coralli. Alla fine di questo periodo si verificò una estinzione di massa. Compaiono i primi cordati: gli AGNATI, simili a pesci ma privi di mandibola e mascelle (ostracodermi e placodermi, antenati dei pesci, così chiamati per avere una corazza ossea o placche ossee). Fossili tipici sono i Graptoliti, parenti degli attuali coralli. 3 ) SILURIANO o Gotlandiano (438 M.a.): si ebbe l orogenesi caledoniana che portò alla formazione della Scozia, della Scandinavia, del Galles e dell Inghilterra settentrionale. Inoltre l America settentrionale e l Europa si avvicinarono, forse a causa del restringimento dell oceano Giapeto, oceano formatosi, secondo alcuni studiosi, in seguito ad un processo d espansione del fondale oceanico. Continuarono a prevalere le alghe; tra gli animali abbondavano ancora trilobiti e graptoliti e, i pesci corazzati, mentre compaiono i primi pesci e i primi vegetali terrestri (Muschi). Evento di grande importanza: l invasione delle terre emerse da parte di briofite e in seguito da parte di insetti e ragni. 4 ) DEVONIANO (408 M.a.): la chiusura totale dell oceano Giapeto causò la collisione tra l America settentrionale e l Europa con conseguente formazione di montagne i cui resti si possono attualmente trovare in Gran Bretagna ed in Scandinavia. Tra gli organismi che vivono sulla terraferma, si ebbe la comparsa di numerose piante vascolari, specie le felci che, grazie alla fotosintesi e quindi all immissione d ossigeno nell aria, permisero agli animali di abbandonare l acqua (Psilofite, Equiseti, Pteridofite, Licopodi). La fauna marina era formata da molluschi e coralli, mentre andavano scomparendo i trilobiti ed i graptoliti. Prendono origine gli anfibi (Ictyostega). Si ebbe, probabilmente alla fine del periodo, un estinzione di massa. 5 ) CARBONIFERO (345 M.a.): le zone equatoriali furono soggette ad un innalzamento del livello del mare con inondazioni delle piante costiere e formazioni di depositi di calcare marino grigio e di

12 argilliti; si formarono i primi delta e acquitrini con i materiali erosi trasportati dai fiumi. I continenti di Gondwana si spostarono verso il Nordamerica e a fine periodo si ebbe una collisione con il sollevamento degli Appalachi meridionali, l orogenesi appalachiana. L insieme dell orogenesi appalachiana ed ercinica determinò l unione di Gondwana con le masse continentali settentrionali, così si formò un supercontinente chiamato Pangea. Vi fu un rigoglioso sviluppo di vegetazione, con una vera e propria invasione delle foreste tropicali, di felci arboree e giganti e di equiseti. Con la loro morte si formarono strati di torba che, restando sepolta per lungo tempo, si trasformò in carbone. Si svilupparono anfibi, insetti e ci fu la comparsa dei primi rettili. C era abbondanza di squali. Estese glaciazioni nell emisfero meridionale. 6 ) PERMIANO (286 M.a.): i continenti erano quasi interamente aggregati nell unico supercontinente Pangea circondato da un unico mare, Panthalassa. Si formarono i monti Urali. Ci fu una netta prevalenza di rettili e anfibi e i continenti si estendevano nel senso della latitudine e quindi si può ipotizzare che la varietà climatica determinasse alcune differenze di flora; nelle regioni euroamericane abbondavano le gimnosperme e le pteridosperme; erano ancora numerosi i brachiopodi, i lamellibranchi, i gasteropodi. Verso la metà del permiano si ebbe l evoluzione di un gruppo di rettili omeotermi: i Terapsidi, considerati i progenitori dei mammiferi. Verso la fine del periodo si verificò la più grande estinzione di massa della storia biologica della Terra, per cambiamenti ambientali, geologici, biologici o climatici; eruzioni vulcaniche, fenomeni orogenetici. L estinzione colpì buona parte degli invertebrati marini, degli anfibi (75%) e delle forme dei viventi (85%). Scomparvero i trilobiti. ERA MESOZOICA ( M.a.): (mésos-mezzo e zo(i)on-animali). Era dei rettili: i rettili già comparsi alla fine dell era paleozoica ebbero in quest era un enorme sviluppo: Terrestri (dinosauri), Pterosauri volanti, Mesosauri, Ittiosauri, Tilosauri e Plesiosauri giganteschi (rettili marini) assieme a Tartarughe e Coccodrilli popolarono i mari mentre fecero la loro prima comparsa gli Uccelli ed i Mammiferi. Caratteristici di quest era sono i Molluschi fra i quali le Ammoniti, molluschi cefalopodi con conchiglia a spirale (fossili guida) e le Belemniti. Compaiono nel mesozoico le prime piante con fiore (Antofite o Angiosperme). I terreni di quest era sono in prevalenza calcarei e questo attesta la notevole azione di sedimentazione verificatasi. Si sviluppano e dominano le gimnosperme. L era dura 180 Ma. È stata un era tranquilla dal punto di vista orogenetico. Alla fine dell era ci fu un estinzione di massa. Compaiono i primi mammiferi, i primi uccelli.

13 Fossili di ammoniti: molluschi cefalopodi dotati di guscio a spirale, ottimi fossili guida del mesozoico. Scomparsi circa 65 milioni di anni fa. I periodi dell era sono: 1 TRIASSICO (245 M.a.): la Pangea cominciò a fratturarsi in due continenti separati dal mare di Tetide e si svilupparono i rettili terrestri, marini e volatori. Verso la fine del periodo si presentò una flora molto abbondante e varia di conifere (gimnosperme) e felci. 2 GIURASSICO (195) M.a.): tempo dei grandi rettili tra cui i dinosauri, compaiono i primi mammiferi che temendo i grandi rettili facevano una vita notturna. Il supercontinente Pangea era ormai separato in Laurasia e Gondwana; si apri, quindi, l oceano Atlantico e il Gondwana si divise in porzioni continentali riconoscibili in tre blocchi: Africa-Sudamerica, Australia-Antartide e India. Per quanto riguarda la flora erano molto sviluppate le gimnosperme come le cicadee e le conifere. Comparvero i primi mammiferi (marsupiali) e comparve l Archaeopterix (rettile-uccello), un organismo con caratteristiche simili agli uccelli (becco, penne, volo) ed ai rettili (artigli, dentatura). All inizio del periodo ci fu una quarta estinzione. 3 CRETACEO (136 M.a.): la Pangea continuò a smembrarsi e il mare di Tetide raggiunse la sua massima estensione, mentre l oceano Atlantico si ampliò, l America meridionale si separò dall Africa, si formò l Atlantico meridionale e l India si spostò verso nord. A fine periodo i continenti vennero nuovamente invasi dalle acque e iniziò, a partire dalle Americhe, il primo periodo dell orogenesi alpino-himalayana. I sedimenti caratteristici di questo periodo sono i fanghi, costituiti da alghe marine e da foraminiferi platonici che vivono presso la superficie dell oceano. Tra gli organismi prevalevano i gasteropodi, i rettili e le tartarughe giganti; si sviluppano le angiosperme che formano vaste foreste affiancando le conifere. Alla fine del periodo avvenne la quinta estinzione (cretacica), 70% delle specie viventi, tra cui i grandi rettili. Massima estensione dei mari. CAUSE: catastrofi naturali, anomalie climatiche, impatto di un meteorite, la comparsa di piccoli mammiferi predatori delle uova, malattie, competizione, oscuramento atmosfera per attività vulcanica.

14 Limite K/T (Cretaceo/Terziario): è un limite tra Mesozoico e Cenozoico, corrisponde a 65 milioni di anni fa, in corrispondenze del quale c è l anomalia dell iridio, segno che deve essere accaduto qualche evento catastrofico che ha causato l estinzione cretacea. Si pensa a un violento impatto con un grande meteorite che ha provocato un cratere di 100 km di diametro. Il violento impatto ha provocato effetti letali, con oscuramento e inquinamento dell atmosfera da parte delle polveri sollevate. ERA CENOZOICA (65 2 M.a.): durante questa era si manifestò in maniera grandiosa l attività fisica col sollevamento delle terre che formarono gli attuali sistemi montuosi e con un intensa attività vulcanica. Fu appunto in quest era che si formò la catena montuosa che dai Pirenei si estende fino all Himalaya ed ebbero origine le catene montuose delle Americhe e i rilievi dell Asia e dell Australia che circondano l oceano pacifico. Durante quest era si formò l ossatura della nostra penisola nonché le Alpi e gli Appennini. Le piante Angiosperme ebbero un rigoglioso sviluppo e, tra gli animali, i mammiferi che ebbero un predominante sviluppo. I fossili caratteristici di quest era sono i Nummuliti (fossili guida), protozoi simili a moneta. Ci sono Molluschi, Echinodermi, Briozoi completamenti nuovi; mammiferi (suidi, equidi, canidi, orsi, proboscidati, i Primati). Alla fine del Cenozoico iniziò il processo evolutivo che dai primati portò ai primi ominidi. Differenziazione dei climi, evoluzione e affermazione dei mammiferi. I fossili caratteristici del cenozoico sono i Nummuliti (fossili guida), protozoi simili a moneta.

15 I periodi di quest era sono: PALEOGENE = Paleocene (65 M.a.) + Eocene (54 M.a.) + Oligocene (37 M.a.); NEOGENE = Miocene (25 M.a.) + Pliocene (7 M.a.) e QUATERNARIO. 1 PALEOCENE (65 54 M.a.): si ebbe il sollevamento delle Montagne Rocciose e la separazione dell Australia dall Antartide. La flora vive il diffondersi di specie tropicali con palme e sequoie mentre, per quando riguarda la fauna, ha inizio l era dei mammiferi; essi si sono sviluppati e diffusi occupando tutti i continenti. 2 EOCENE (54 37 M.a.): nacque la catena dell Himalaya, comparvero le prime scimmie e si ebbe grande sviluppo dei mammiferi moderni (ad esempio i cavalli) e degli uccelli. 3 OLIGOCENE (37 24 M.a.): si ebbe il secondo periodo dell orogenesi alpino-himalayana e lo scontro tra la zolla africana con quella eurasiatica. La fauna non subirono particolari cambiamenti rispetto al periodo precedente. 4 MIOCENE (24 5 M.a.): terminò l orogenesi alpino-himalayana con la formazioni delle maggiori catene montuose attuali: il medio e alto Atlante, i Pirenei, le Alpi, gli Appennini, le Dinaridi, le Carpazi e le catene himalayane. Sono caratteristici di questo periodo: - i calcarei organogeni: tra cui i depositi corallini presenti nella zona mediterranea. - le torbiditi: depositi di tipo marino rappresentati dal flisch; - i numerosi sedimenti continentali, costituiti da calcari e argille lacustri. Comparvero le scimmie antropomorfe e si diffusero sempre più rapidamente le fanerogame. 5 PLIOCENE (5 2 M.a.): a questo periodo appartengono le grandi faglie che delimitano le fosse tettoniche, poi si ebbe il sollevamento dell istmo di Panama. L attività magmatica fu intensa con manifestazioni intrusive che portarono alla formazione di batoliti e laccoliti, ed effusive, con diversi tipi di vulcani. Comparvero gli australopiteci, si svilupparono numerose specie di mammiferi e di fanerogame simili alle attuali. NEOZOICO o antropozoico o quaternario o degli animali nuovi: si distingue per la comparsa dell Uomo perciò quest era è detto anche Antropozoico. Il periodo inizia circa 2 milioni di anni fa e dura tuttora. Il periodo più antico e chiamato col nome di Periodo glaciale, è caratterizzato dalla grande espansione dei ghiacciai dovuta alla maggiore umidità dell aria ed alla diminuzione della temperatura. A questo periodo glaciale ne seguì uno interglaciale durante il quale i ghiacciai si ritirarono. Queste fasi glaciali si sarebbero ripetute quattro volte con lunghe fasi interglaciali. Di esse sono prove i massi erratici trasportati durante la loro espansione. Nell ultimo periodo di quest era detto Diluviale, si formarono le attuali pianure come la pianura padana derivata dall accumulo di detriti convogliati dai fiumi provenienti dalle Alpi e dall Appennino che colmarono la grande insenatura dell Adriatico. Col ritiro dei ghiacciai il clima si modificò ed anche gli animali si estinsero o si trasformarono. Gli eventi principali e determinanti si possono riassumere in due binomi sintetici: 1. neozoico-glaciazioni: Donau, Günz, Mindel, Riss, Würm. 2. neozoico-ominazione. Il periodo si divide in: PLEISTOCENE (2 0,01 M.a.): l alternarsi dei periodi glaciali e interglaciali causò variazioni del livello medio del mare e quindi si rispecchiò nella fauna e nella flora. Nei periodi glaciali, soprattutto nel Würm, specie di clima freddo come il mammut e la renna si insediarono nell Europa meridionale. Durante le fasi interglaciali specie subtropicali come elefanti, rinoceronti e ippopotami si diffusero nell Europa settentrionale. Ma l avvenimento che maggiormente ci interessa è la comparsa e l evoluzione dell uomo. Il pleistocene si divide in: inferiore ( anni, paleolitico inferiore); medio ( anni, paleolitico inferiore); superiore ( anni, paleolitico medio e superiore). CAUSE DELLE GLACIAZIONI DEL QUATERNARIO: oscuramento atmosfera per l intensa attività vulcanica cause astronomiche: lenti cambiamenti dei parametri orbitali della Terra prodotti dai moti millenari.

16 OLOCENE (inizia anni fa): continuò l evoluzione dell uomo. Furono numerosi i cambiamenti morfologici dei vari reperti fossili appartenenti al genere Homo, specie lo sviluppo del cranio che passo da un volume di 450 cm 3 dell Australopiteco a un volume di circa 1500 cm 3 nell Homo sapiens sapiens. Nei depositi quaternari sono stati ritrovati manufatti e altre tracce dell attività dell uomo, elementi molto utili per ricostruire le varie fasi dell aumento della sua potenzialità intellettiva e dell evoluzione culturale propagatasi tramite il linguaggio, l uso del fuoco, la costruzione di utensili, l arte grafica, pittorica e la scrittura. Il PLEISTOCENE storicamente si suddivide in: PALEOLITICO (della pietra antica, scheggiata) a) INFERIORE ( anni fa) b) MEDIO ( anni fa), c) SUPERIORE ( anni fa) Età della pietra IL MESOLITICO ( a.c.) L OLOCENE comprende: IL NEOLITICO ( a.c.), pietra nuova, levigata ETA DEI METALLI: DEL RAME (ENEOLITICO, 7000 a.c.) DEL BRONZO (5000 a.c.) DEL FERRO (3200 a.c.), termina la preistoria e alcuni popoli del mediterraneo entrano nella storia (documenti scritti). IL CICLO di Wilson dei SUPERCONTINENTI Con il termine ciclo di Wilson si fa riferimento alla ciclicità dei fenomeni di apertura e chiusura dei bacini oceanici, cioè di quei processi evolutivi molto complessi che comportano la creazione e la distruzione degli oceani. Esistono prove geologiche a sostegno dell ipotesi secondo la quale i continenti si frammenterebbero con una certa regolarità. Sembra che circa ogni 500 milioni di anni si formi un supercontinente, che poi si dividerebbe. La causa di questo ciclo sarebbe l incessante flusso di calore che proviene dall interno della Terra. In corrispondenza dei continenti tale calore si dissipa più lentamente e quindi le rocce continentali si spaccano secondo fratture, provocando oceani e dorsali che fanno divergere i frammenti. Questo processo di deriva proseguirebbe per circa 150 milioni di anni, facendo disperdere ed esaurire il flusso di calore in salita. A quel punto le placche sarebbero portate a riunirsi in un supercontinente, influenzando il clima globale e l evoluzione biologica della Terra. Vaalbara: il primo supercontinente esistito sulla Terra, circa 3,3 miliardi di anni fa (3,3 Ga), spingendosi forse fino a 3,6 Ga.

17 Kenorlandia: E' il secondo dei supercontinenti esistiti sulla Terra, tra 2,7 e 2,1 miliardi di anni fa. Si suppone che essa si sia formata durante l'eone Archeano, circa 2,7 miliardi di anni fa (2,7 Ga). Columbia: è il nome del terzo dei supercontinenti, esistito approssimativamente tra 1,8 e 1,5 miliardi di anni. Rodinia: risale a circa 1,1 miliardi di anni fa fino a che non iniziò a frantumarsi in otto continenti più piccoli all'incirca 750 milioni di anni fa. Pannotia o grande Gondwana, si è formata 600 milioni di anni fa la cui deriva continentale e successiva collisione ha dato luogo alla formazione della Pangea. Pangea: Il più recente supercontinente a essersi formato, il cui nome si deve a Wegener. Si sarebbe formato in seguito ai movimenti delle placche tettoniche che misero insieme i pezzi della Rodinia con una diversa disposizione durante il tardo Paleozoico. Si sarebbe poi spezzato circa 180 milioni di anni fa, dando luogo ad altri due supercontinenti: la Laurasia (supercontinente del nord) e la Gondwana (supercontinente del sud). Dall'ulteriore frammentazione della Laurasia e della Gondwana deriverebbero gli attuali continenti. Il processo di separazione è attualmente ancora in corso. FOSSILI E FOSSILIZZAZIONE Impronte fossili di angiosperme e orme fossili di dinosauro.

18 Impronte fossili di ominidi.

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20 Cucciolo di Mammut, trovato nei ghiacci della Siberia. Età circa anni. I PROCESSI DI FOSSILIZZAZIONE I fossili sono testimonianze del passato, un archivio della storia terrestre e una prova fondamentale dell evoluzione. Sono resti o tracce dell attività di organismi vissuti in epoche geologiche antiche, e conservati nelle rocce sedimentarie. La scienza che studia i fossili è la paleontologia. Il termine fossile deriva dal latino fossilis ciò che si può scavare, che deriva dal verbo fodere, cioè scavare. I fossili danno utili informazioni sull ambiente e il clima delle zone in cui sono vissuti. Vi sono molti tipi di fossili: scheletri, gusci, parti legnose, orme, tane, escrementi. Citiamo macrofossili (trilobiti, ammoniti, nummuliti..) e microfossili (diatomee, foraminiferi, pollini ). I fossili si trovano nelle rocce sedimentarie, perché le rocce ignee e metamorfiche subiscono processi distruttivi. Per fossilizzazione si intende una serie di processi gisico-chimico-biologico che permettono di conservare organismi vegetali e animali vissuti in epoche anteriori alla nostra.

21 Il processo di fossilizzazione è un processo lungo e molto raro. La probabilità di fossilizzazione dipende dalla natura dell organismo (presenza di parti dure) e dall ambiente di morte (di sedimentazione o meno). L eccezionalità della fossilizzazione è dovuta alla differente velocità di due processi: molto rapido quello di decomposizione, molto più lento quello di sedimentazione e di seppellimento. Si ritiene che solo 1 specie su vissute nel passato abbia potuto fossilizzare. Perché avvenga la fossilizzazione sono necessarie due condizioni: 1. l organismo deve essere rapidamente sepolto da sedimenti che esplichi una funzione protettiva. 2. l organismo deve essere dotato di parti dure (scheletro, guscio, legno..). Tipi di fossilizzazione: 1. Mineralizzazione o pietrificazione: è il processo più frequente. Consiste nella demolizione delle parti molli e nella sostituzione delle sostanze organiche con molecole inorganiche contenute nel sedimento. 2. Modellamento: modello interno ed esterno per organismi dotati di guscio come i molluschi. 3. Carbonizzazione: riguarda i vegetali e consiste in una graduale e lenta eliminazione di idrogeno, ossigeno e azoto dai tessuti vegetali ad opera di batteri anaerobi, con conseguente arricchimento percentuale di carbonio. 4. Incrostazione: consiste nel rivestimento di un residuo vivente per opera di incrostazioni calcaree a contatto con l acqua. 5. Mummificazione: completa disidratazione dell organismo in ambiente arido, ventilato ed asettico. 6. Inclusione: tutto l organismo viene incluso o nell ambra (insetti, fiori), o nel ghiaccio (ibernazione dei mammut), o nell asfalto, conservando anche le parti molli. 7. Tracce di vario tipo: impronte nel fango, orme, tane, gallerie, escrementi, uova. Gli ambienti di sedimentazione L insieme di tutti quei caratteri litologici e paleontologici di una ambiente, prende il nome di facies. Si hanno tre tipi di facies: continentali, marine e di transizione. Le facies marine sono le più estese, perché l ambiente è protetto, mentre le altre sono poco estese poiché le fasi di erosione e trasporto sono nettamente prevalenti su quelle di sedimentazione. Fossili guida e fossili facies I fossili utili per la datazione relativa delle rocce sono i fossili guida, cioè i fossili di organismi: 1. vissuti per un periodo limitato 2. rappresentati da popolazioni numerose per garantire ritrovamenti frequenti 3. caratterizzati da una vasta distribuzione geografica e permettere le correlazioni 4. estintisi bruscamente. Esempi: trilobiti e graptoliti (paleozoico), ammoniti (Mesozoico), nummuliti (cenozoico). Fossili di facies: di organismi vissuti in un determinato ambiente per molto tempo e ci possono fornire notizie molto precise su questi ambienti. LA CRONOLOGIA In geologia la datazione dei reperti rocciosi e dei fossili è fondamentale ed è oggetto di studio della geocronologia. Esistono due metodi per la datazione geologica: 1. cronologia o datazione relativa 2. cronologia o datazione assoluta. La cronologia relativa mette a confronto fra loro rocce o fossili per stabilire chi è più recente o più antico, senza indicare l età esatta del reperto. Si basa su cinque metodi: a) Criterio litologico: per il quale due rocce uguali sono probabilmente contemporanee. b) Criterio paleontologico: utilizza la presenza dei fossili guida.

22 c) Criterio stratigrafico: a sua volta si basa sul principio di orizzontalità iniziale degli strati, di correlazione e di sovrapposizione. Se le rocce hanno in comune delle caratteristiche, sono contemporanee. d) Metodo del fluoro: in base alla quantità di fluoro presente consente di datare ossa e denti. e) Metodo dei pollini fossili: serve per datare e per risalire alle condizioni climatiche. La cronologia assoluta: stabilisce l età effettiva dei resti e utilizza tre metodi: a) delle varve: per datare le glaciazioni; le varve sono straterelli di argille chiari ed oscuri che si trovano nei laghi glaciali. b) della dendrocronologia: si basa sullo studio degli anelli degli alberi c) della radioattività: si serve del tempo di dimezzamento costante degli isotopi radioattivi (uranio, carbonio14, potassio 40.). PROCESSO DII OMINAZZI IONE Per ominazione s intende il complesso dei processi evolutivi che, a partire dal terziario, portarono alla formazione della specie umana da un primate, attraverso una serie successiva di modificazioni morfologiche e strutturali: 1. Stazione o posizione eretta, prima caratteristica a comparire nel processo di ominazione; 2. l uso delle mani e della ragione; 3. Capacità cranica. Infatti, l uomo è capace di creare strumenti e manufatti, vive in società organizzate, comunica anche a livelli intellettuali elevati, è un grado di modificare il proprio comportamento e l ambiente in cui vive. L uomo utilizza da sempre la propria intelligenza anziché l istinto per vincere la natura ostile. L intelligenza e la vita collettiva, sociale = principali fattori di selezione della specie. Questi due fattori: intelligenza e vita associativa favoriscono un rapido sviluppo della specie. Intelligenza significa capacità di manipolare e lavorare oggetti, creatività, capacità di astrazione e fantasia, L uomo si è evoluto per proprio conto, nel senso che per l uomo non si può trovare una forma preesistente: nessuna delle forme antropoidi può essere l antenato diretto dell uomo. La comparsa dell uomo è la tappa finale dell evoluzione del mondo animale. L UOMO NON DISCENDE DALLA SCIMMIA In base alla teoria evoluzionistica, l uomo e le attuali scimmie sono il prodotto di due processi evolutivi separati, che hanno in comune un unico antenato, LA TUPAIA, piccolo mammifero arboricolo comparso sulla Terra circa 70 milioni di anni fa. Vive ancora e viene definito fossile vivente (capacità cranica 3 c.c.). Gli studiosi ritengono che dalla Tupaia abbiano avuto origine le proscimmie e da esse siano discesi i primati, mammiferi da cui si sono originati sia le attuali scimmie sia l uomo. Comparsi sulla Terra circa 65 milioni di anni fa i PRIMATI (primates = primi) rappresentano l ordine dei mammiferi più evoluto, il gradino più alto della scala evolutiva. I primi mammiferi comparvero sulla Terra circa 200 milioni di anni fa, all inizio del MESOZOICO, da un gruppo di rettili primitivi, i terapsidi, e vissero nell ambiente della foresta seminascosti, mentre i dinosauri erano dominatori incontrastati. Solo dopo l estinzione dei dinosauri, datata circa 65 milioni di anni fa, fu possibile la RADIAZIONE ADATTATIVA (processo evolutivo da un gruppo originario con formazione di varie specie con specifici adattamenti a vari ambienti, con occupazione di nicchie ecologiche diverse) dei mammiferi, permettendo l affermazione dei primati.

23 I PRIMATI: ALBERO GENEALOGICO E CLASSIFICAZIONE I PRIMATI si sono evoluti a partire da milioni di anni fa, da un gruppo di insettivori arboricoli simili alla topaia. Essi presentano dei caratteri tipici. Infatti, sono: Vertebrati Mammiferi: dotati di ghiandole mammarie; Omeotermi: a temperatura corporea costante; Placentati: dotati di placenta, organo che permette gli scambi nutritivi tra madre ed embrione; Vivipari: producono figli vivi senza deporre le uova; Plantigradi: camminano appoggiandosi sulla pianta del piede; Mani e piedi con 5 dita articolate: caratteristica tipica dei primati; Mano con funzione prensile, presa di forza e di precisione; Maggiore capacità cranica; Orbite oculari in posizione frontale (visione stereoscopica o tridimensionale dell ambiente. Comportamento sociale, cure parentali, sistemi di comunicazione più sviluppati. Le divergenze evolutive dei primati si sarebbero verificate in relazione alla separazione dei continenti. In base alla documentazione fossile, circa 6 milioni di anni fa da antenati comuni (ramapiteci) si ha l ultima divergenza evolutiva tra scimpanzé ed ominidi. La classificazione più usata oggi divide l ordine dei primati in due sottordini: 1. Sottordine delle proscimmie, origine 55 milioni di anni fa (18 c.c.), lemuri, tarsi; 2. Sottordine degli antropoidei, che comprendono: Scimmie del nuovo mondo (platarrine = naso piatto): 50 milioni di anni (80 c.c.) Scimmie del vecchio Mondo (catarrine = narici strette): 35 milioni di anni SUPERFAMIGLIA OMINOIDEI fam. Pongidi o Scimmie antropomorfe, cioè dall aspetto umano: - gibbone (20 milioni di anni) - orango (15 milioni di anni) - gorilla (10 milioni di anni, 530 c.c.) - scimpanzé (6 milioni di anni). fam. Ominidi: circa 5 milioni di anni. Agli antropoidei appartiene, quindi, la superfamiglia degli ominoidei, che comprende due famiglie: 1. Famiglia dei PONGIDI o scimmie antropomorfe (scimpanzé, gorilla, orango)

24 2. Famiglia degli OMINIDI, da cui discende l uomo attuale. Orango Ominidi Driopiteci boisei erectus Nessuna delle scimmie antropomorfe è un antenato dell uomo, giacché pongidi e ominidi costituiscono due rami evolutivi paralleli. CARATTERISTICHE DEI PRIMATI La linea evolutiva o filogenesi dei primati si è affermata per la comparsa di nuove caratteristiche: Andatura o stazione eretta (stabilita arbitrariamente come soglia che differenzia le scimmie dagli ominidi, nostri diretti antenati) Visione stereoscopica (in rilievo, tridimensionale, permette di calcolare meglio le distanze) Aumento delle dimensioni del cervello Cure parentali prolungate Modificazione arcata dentaria (a V nelle proscimmie; a U nelle scimmie antropomorfe; semicircolare nell uomo) e della struttura dei denti per dieta mista. OMINIDE La soglia che differenzia le scimmie dagli ominidi (nostri diretti antenati) è stata arbitrariamente stabilita nella stazione eretta. Un ominide è, pertanto, un primate bipede che cammina eretto. Tutti gli uomini sono ominidi, ma non tutti gli ominidi diventarono uomini: alcuni si sono persi per strada, anche se camminavano eretti. L ominide più antico accertato ha circa 6 milioni di anni, scoperto in Africa orientale (ottobrenovembre del 2000). I caratteri tipi di un ominide, distintivi della sua evoluzione biologica sono: Bipedismo e stazione eretta, Perfezionamento dell abilità manuale e fabbricazione di utensili, Presa di precisione, Maggiore sviluppo della capacità cranica e del cervello.

25 ORIGINE Le prove finora raccolte dimostrano che i nostri antenati più lontani sono apparsi tra 20 e 5 milioni di anni fa, in Africa orientale e meridionale. Secondo la teoria monofiletica, più probabile, il processo di ominazione si è completato in un area molto ristretta, per poi espandersi rapidamente, appena gli ominidi furono in grado di padroneggiare il loro migliore strumento: il cervello. Le condizioni di base per l evoluzione umana furono, pertanto, costituite da un solo insieme di probabilità bioecologiche, che fece scattare la molla dell evoluzione. Nello studio dell ominazione, oltre ai fossili (anatomia) e ai manufatti (tecnologia), occorre considerare anche lo sfondo ambientale, cioè lo scenario in cui sono avvenuti i passi evolutivi: variazioni di clima, alterazioni crosta terrestre, terremoti, eruzioni vulcaniche, inondazioni. Infatti, in un ecosistema ogni variazione di un elemento ambientale può provocare una reazione di comportamento o un nuovo adattamento biologico per ricostruire un sistema in equilibrio (feedback o retroazione). Infatti, circa 12 milioni di anni fa l Africa subì un alterazione climatica a causa dell apertura della grande spaccatura tettonica, la Rift Valley di 3000 km di lunghezza, che portò all inaridimento della parte orientale (Corno d Africa) e alla successiva espansione della Savana (8 milioni di anni fa), mentre ad ovest dominava ancora la foresta. Una prova indiretta della crucialità della Rift valley nell evoluzione umana è data dalla distribuzione dei fossili di scimmie e ominidi. La Rift Valley sembra rappresentare la linea di demarcazione geografica tra le scimmie antropomorfe e gli ominidi. La valle ebbe origine dalla frattura di due enormi bubboni (duomi) negli attuali Kenya e Etiopia, formatisi per la spinta del magma, con la nascita di giganteschi vulcani, come il Kilimanjaro, Ruwenzori, Kenia. Dal punto di vista ecologico il fenomeno segnò la fine delle foreste che copriva il continente. La temperatura aumentò, il clima si fece più secco e l innalzamento delle montagne creò una barriera che si oppose alla circolazione dell aria umida marina. Gli ominidi, costretti a muoversi nel mosaico ecologico della Rift Valley, elaborarono una nuova strategia evolutiva, sfruttando le diverse possibilità dell ambiente. La rapidità delle variazioni climatiche e l estrema variabilità ambientale, trasformarono la grande spaccatura in una palestra di comportamenti evolutivi. Infatti, solo qui alcuni primati vennero selezionati in base alla loro potenzialità di sopravvivenza in ambienti diversi. Per l ominazione venne premiata la flessibilità rispetto alla specializzazione, l improvvisazione rispetto all efficienza. La Savana rappresenta lo scenario dell ominazione, con le seguenti caratteristiche evolutive assunte dagli ominidi: Adattabilità dietetica, con sfruttamento totale delle risorse Protezione di gruppo Scelta territoriale Mani aperte con capacità di convergenza, divergenza, opponibilità e prensilità Occhi frontali, per valutare meglio le distanze (percezione stereoscopica o in rilievo), i colori, avvistare predatori e prede. In savana è utile l andatura bipede eretta, ma se i primati avessero dovuto impararla una volta arrivati, non sarebbero riusciti e si sarebbero estinti. L ipotesi possibile è che già nella foresta fossero presenti dei caratteri che divennero utili al momento della crisi ambientale. La scomparsa della nicchia verde e protettiva fornì un occasione unica a tutta una serie di individui malformati e marginali, espulsi dal modo di vita arboricolo, costretti a muoversi alla base degli alberi,

26 a terra. Tali individui all improvviso, per caso genetico, si trovarono meglio adatti e dotati per la vita in savana, a sopravvivere e a riprodursi. In questa fase, l evoluzione di alcuni primati portò alla comparsa dei primi ominidi: individui di media taglia, ottimi brachiatori, capaci di muoversi anche a terra, appoggiandosi sulle nocche delle mani (digitigradia). La brachiazione è uno stile di locomozione consistente nel passare di ramo in ramo con il corpo penzoloni ma verticale. Richiede mobilità del polso, del gomito e della caviglia e un tronco eretto. Quest ultimo aspetto ha reso possibile il passaggio alla postura eretta, alla stazione eretta e al bipedismo. Il bipedismo ha richiesto la trasformazione del bacino, del piede che perde l opponibilità dell alluce, e del foro occipitale che si sposta più in basso per consentire una posizione corretta della testa. digitigradia brachiazione La stazione eretta e il bipedismo rappresentano fasi terminali di un processo evolutivo adattativo, funzionale alla strategia di sopravvivenza. Le mani libere dalla locomozione, diventano strumenti per costruire utensili, per esplorare, per socializzare, per trasportare cibo e per rinforzare comportamenti protoculturali, che garantiscono i vantaggi evolutivi della stazione eretta. La mano (altro elemento fondamentale dell evoluzione umana) svolge tre funzioni principali: 1. sostiene il corpo durante gli spostamenti 2. ha una funzione prensile 3. ha una funzione tattile (esplorazione tattile e manipolazione oggetti). EVOLUZIONE BIOLOGICA E CULTURALE La storia evolutiva (filogenesi) dell uomo è stata determinata da due fattori o forze modificatrici: l evoluzione biologica, lenta, durata 4 milioni di anni l evoluzione culturale, rapida, iniziata nel neolitico e attualmente in corso. L evoluzione biologica è stata caratterizzata dai seguenti importanti elementi correlati tra loro: 1. stazione eretta e il bipedismo (avvenimento decisivo); 2. maggior sviluppo del cervello, con brusca accelerazione delle capacità culturali; 3. progressivo sviluppo dell abilità manuale; 4. riduzione del prognatismo della mandibola e dei molari correlati a cambiamenti della dieta da vegetariana a onnivora e all uso di tecniche di cottura degli alimenti. L evoluzione culturale è stata contraddistinta da particolari caratteristiche: 1. la sessualità nella specie umana, non solo con orientamento riproduttivo ma anche per consolidare rapporti e cure parentali; 2. l uso di un linguaggio più complesso, organizzazione sociale complessa e trasmissione della cultura. Più cervello significa maggiore possibilità associativa e di elaborazione delle informazioni, più pensiero, strategie di sopravvivenza più sofisticate e di maggior successo, cooperazione, tecnologia: più capacità di affrontare l ambiente.